KR200316489Y1 - 마이크로릴레이 - Google Patents

Abstract

본 고안은 마이크로릴레이에 관한 것으로, 본 고안에서는 코일이 착자된 요크를 갖는 상부프레임과 하부프레임을 겹층결합하여 본체를 형성하고, 상,하부프레임의 사이에 설치공간을 마련하여 이러한 설치공간을 통해 부하접속단자와 한조의 코일접속단자와 1,2접점단자가 구비되는 스위치부를 설치하며, 상기 요크에 결합되는 회동콘택터를 상기 스위치부에 개재시키되, 상기 회동콘택터의 접점을 이중분할접점으로 구성하고, 상기 부하접속단자의 접점과 1,2접점단자의 접점또한 이중분할접점에 대응하게 구성하여, 각 접점의 온/오프시 발생하는 아크에너지를 회동콘택터의 이중분할접점으로 하여금 이중으로 분리하여 흡수토록하므로서 부하접속단자에 흐르는 전류가 고전압일때에도 접점이 눌려붙는 현상을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

마이크로릴레이{MICRORELAY}

본 고안은 마이크로릴레이에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이중분할접점구조를 갖는 마이크로릴레이에 관한 것이다.

일반적으로, 전기회로의 개폐(開閉)조작을 다른 전기회로의 전기적(電氣的)인 세력변화에 의하여 행하는 마이크로릴레이는 코일에 전류를 흘리면 고정철심이 전자석이 되는 성질을 이용하여 코일의 고정철심이 전자석이 될때 회동콘택터를 끌어 당기도록하므로서, 이러한 회동콘택터에 의해 스위치부의 독립된 2개의 접점을 개폐하도록 구성된다.

한편, 이와같은 마이크로릴레이는 신뢰도가 높고 소형으로 제작할 수 있으며, 제작비또한 저렴한 장점이 있어, 각종 산업분야의 적용되고 있는데,

그 대표적인 일례로 자동차에 적용되는 마이크로릴레이는 코일 및 부하전류의 구동전압이 DC 12V의 소형 릴레이로서, 도 1a에서와 같이 스위치부에 전기적으로 독립된 2개의 접점(120,120a)을 형성하여 회동콘택터(110)가 각 접점(120,120a)을 선택적으로 개폐하는 싱글콘택방식을 채택하고 있다.

하지만, 일례로서 설명한 기존의 자동차용 마이크로릴레이(100)는 코일 및 부하전류의 구동전압이 24V이상의 고 전압(HIGH VOLTAGE)일때에는, 이에 비례하여 회동콘택터(110)와 스위치부 접점(120,120a)의 온/오프시 발생하는 아크 에너지(ARC ENERGY)또한 상승하는데 반하여, 이러한 아크 에너지(ARC ENERGY)를 단수 접점이 모두 흡수함에 따라 접점이 눌러붙는 문제점(CONTACT WELDING)이 있다.

또한, 싱글콘택방식을 채택하고 있는 기존의 마이크로릴레이(100)는 도 1b에서와 같이 부하접속단자(130)가 코일(140)이 착자되는 L형 요크(YOKE : 150)에 연결되고, 이러한 L형 요크(YOKE : 150)에는 회동콘택터(110)가 연결되는 구조를 갖는 것임에 따라,

장기간(10만회 이상)에 걸쳐 부하접속단자(130)의 부하전류(LOAD CURRENT)가 L형 요크(YOKE : 150)에 통전되며 온/오프 동작을 반복할 경우, L형 요크(YOKE : 150) 또는 코일(140)에 열을 발생시키게 되며, 이러한 열에 의해 회동콘택터(110)의 재질이 변형되어 자체스프링텐션이 저하되므로, 결과적으로 릴레이 고유기능이 저하되는 문제점이 있다.

한편, 도 1c에서와 같은 회로구조를 갖는 더블콘택방식의 마이크로릴레이(200)는 회동콘택터(210)가 복수개의 접점(220,220a)에 접속됨에 따라 아크 에너지(ARC ENERGY)를 분할할 수 있는 장점이 있으나, 이와같은 더블콘택방식의 마이크로릴레이(200)또한 전술한 싱글콘택방식과 같이 부하접속단자(230)가 코일이 착자되는 L형 요크(YOKE)에 연결되고, 이러한 L형 요크(YOKE)에는 회동콘택터(210)가 연결되는 구조를 갖는 것임에 따라, L형 요크 및 코일에 발생하는 열에 의해 회동콘택터(210)의 재질이 변형되는 문제점이 여전히 상존하며,

특히, 현재 ISO규정에 규정된 자동차용 마이크로릴레이 사이즈(SIZE)로는 공간적인 제약상 도 1c와 같은 터블 콘택방식의 적용에 한계가 있다.

이에, 본 고안은 종래 마이크로릴레이가 갖는 제반적인 문제점을 해결하고자 창안된 것으로,

본 고안의 목적은 부하접속단자에 흐르는 부하의 구동전압이 높을수록 아크 에너지가 커짐에 따라 발생하는 접점이 눌려붙는 현상을 방지할 수 있도록하여 고전압에도 적용할 수 있는 마이크로릴레이를 제공함에 있다.

또 다르게는 부하접속단자가 요크를 거치지 않는 통전구조를 갖도록하여 열발생을 억제하므로서 회동콘택터의 재질변형을 방지함에 따라 내구성을 향상시킬 수 있는 마이크로릴레이를 제공함에 있다.

도 1a는 종래 싱글콘택방식 마이크로릴레이의 회로도이다.

도 1b는 종래 싱글콘택방식 마이크로릴레이의 구성도이다.

도 1c는 종래 더블콘택방식 마이크로릴레이의 회로도이다.

도 2는 본 고안에 따른 마이크로릴레이의 사시도이다.

도 3a는 본 고안에 따른 마이크로릴레이에 있어, 스위치부의 구성요소를 보인 사시도이다.

도 3b는 본 고안에 따른 마이크로릴레이에 있어, 회동콘택터의 구성을 보인 사시도이다.

도 4는 본 고안에 따른 마이크로릴레이의 단면도이다.

도 5a,b는 본 고안에 따른 마이크로릴레이의 분할접점구조를 보인 작용상태도이다.

도 6은 본 고안에 따른 마이크로릴레이의 접점구조를 설명하기 위한 회로도이다.

<도면주요부위에 대한 부호의 설명>

1 : 마이크로릴레이 2 : 본체

3,3' : 코일접속단자 4 : 스위치부

5 : 회동콘택터 6 : 고정철심

21 : 요크 22 : 코일

23 : 상부프레임 24 : 하부프레임

41 : 1접점단자 42 : 2접점단자

43 : 부하접속단자 51 : 회동연결부

52 : 이중분할접점 53 : 가동철심

231,241 : 이격막 411 : OFF접점

421 : ON접점 431 : "ㄷ"자형 접점

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 구체적인 수단으로는;

코일이 착자된 요크가 설치되는 상부프레임이 하부프레임의 상부에 겹층설치되며, 상기 상,하부프레임의 사이에 설치공간이 마련되는 본체와;

상기 상,하부프레임에 매설되는 일단이 상기 코일과 전기적으로 연결되고, 타단은 상기 하부프레임의 하방에 돌출되는 한조의 코일접속단자와;

상기 상,하부프레임의 사이에 마련되는 설치공간에 위치하며, 1접점단자와 2접점단자와 부하접속단자가 구비되는 스위치부와;

상기 요크와 연결되는 타단에 회동연결부가 형성되고, 그 일단은 상기 스위치부에 개재되는 회동콘텍터;를 포함하는 마이크로릴레이를 구비하므로서 달성된다.

이때, 상기 스위치부의 1접점단자는 OFF접점이 형성되는 일단이 상기 하부프레임의 상부면에 위치하고 타단은 상기 하부프레임의 하방에 돌출된다.

또한, 상기 스위치부의 2접점단자는 ON접점이 형성되는 일단을 절곡하여 상기 1접점단자의 수직상부에 마주보는 구조로서 위치시키고, 타단은 상기 하부프레임의 하방에 돌출된다.

또한, 상기 스위치부의 부하접속단자는 일단에 상기 1,2접점단자와 수평선상에서 마주보는 구조를 갖는 "ㄷ"자형 접점이 형성되고, 타단은 상기 하부프레임에 돌출된다.

한편, 상기 회동콘택터는 상기 스위치부에 개재되는 일단에 상기 1,2접점단자 및 부하접속단자와 선택접속되는 이중분할접점이 마련된다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 고안에 따른 마이크로릴레이의 사시도이고, 도 3a는 본 고안에 따른 마이크로릴레이에 있어, 스위치부의 구성요소를 보인 사시도이며, 도 3b는 본 고안에 따른 마이크로릴레이에 있어, 회동콘택터의 구성을 보인 사시도이고, 도 4는 본 고안에 따른 마이크로릴레이의 단면도이며, 도 5a,b는 본 고안에 따른 마이크로릴레이의 분할접점구조를 보인 작용상태도이고, 도 6은 본 고안에 따른 마이크로릴레이의 접점구조를 설명하기 위한 회로도이다.

이에 도시된 바와같이 본 고안의 마이크로릴레이(1)는 코일(22)이 착자된 요크(21)를 갖는 상부프레임(23)과 하부프레임(24)을 겹층결합하여 본체를 형성하고, 상,하부프레임(23,24)의 사이에 설치공간을 마련하여 이러한 설치공간을 통해 부하접속단자(43)와 한조의 코일접속단자(3,3')와 1,2접점단자(41,42)가 구비되는 스위치부(4)를 설치하며, 상기 요크(21)에 결합되는 회동콘택터(5)를 상기 스위치부(4)에 개재시키되, 상기 회동콘택터(5)의 접점을 이중분할접점(52)으로 구성하고, 상기 부하접속단자(43)과 1,2접점단자(41,42)의 접점또한 이중분할접점(52)에 대응하게 구성한다.

이때, 본 고안의 마이크로릴레이 본체(2)를 구성하는 상부프레임(23)과 하부프레임(24)은 절연체(합성수지재)로 이루어지되, 상부프레임(23)에 설치되는 코일(22)에 전류를 공급하기 위한 한조의 코일접속단자(3,3')가 상,하부프레임(23,24)을 관통하도록 매설하므로서 이러한 한조의 코일접속단자(3,3')를 매개체로 겹층결합되며, 이와같이 겹층되는 상부프레임(23)과 하부프레임(24)을 소정의 간격으로 이격시키므로서 설치공간을 마련한다.

여기서, 상기 한조의 코일접속단자(3,3')는 전술한 바와같이 일단이 상,하부프레임(23,24)에 매설되고, 타단은 상기 하부프레임(24)의 하방에 돌출된다.

또한, 상기 본체(2)에 마련되는 설치공간상에는 도 2 내지 도 4에서와 같이 스위치부(4)가 구성되는데,

이와같은 스위치부(4)는 OFF접점(BREAK접점 : 411)이 형성되는 일단이 상기 하부프레임(24)의 상부면에 위치하고 타단은 상기 하부프레임(24)의 하방에 돌출되는 1접점단자(41)와,

ON접점(MAKE접점 : 421)이 형성되는 일단을 절곡하여 상기 1접점단자(41)의 수직상부에 마주보는 구조로서 위치되며, 타단은 상기 하부프레임(24)의 하방에 돌출되는 2접점단자(42)와,

일단에 상기 1,2접점단자(41,42)와 수평선상에서 마주보는 구조를 갖는 "ㄷ"자형 접점(공통접점 : 431)이 형성되고, 타단은 상기 하부프레임(24)의 하방에 돌출되는 부하접속단자(43)가 설치된다.

이때, 본 고안의 부하접속단자(43)는 기존과 같이 코일(21)이 착자된 요크(22)를 통해 회동콘택터(5)와 통전되는 구조와 다르게 요크(22)와 분리되는 구조를 갖는다.

또한, 이와같이 1,2접점단자(41,42)의 OFF/ON접점(411,421)과 부하접속단자(43)의 "ㄷ"자형 접점(431)의 상호간섭을 방지하기 위해 상,하부프레임(23,24)에는 도 5a,b에서와 같은 이격막(231,241)을 구성함이 바람직하다.

한편, 상기 상부프레임(23)에 설치되는 요크(21)에는 도 2 내지 도 4에서와 같이 회동콘택터(5)가 설치되는데, 이와같은 회동콘택터(5)는 상기 요크(21)에 연결되는 타단에 회동연결부(51)가 형성되고, 상기 스위치부(4)에 개재되는 일단에는 이중분할접점(52)이 마련된다.

이때, 상기 회동연결부(51)는 "ㄱ"자로 절곡된 상태로서 요크(21)의 소정부에 고정결합되어 전술한 코일(22)의 고정철심(6)이 전자석이 되면 자체스프링텐션에 의해 회동작용을 행하게 되고, 상기 이중분할접점(52)은 전술한 1,2접점단자(41,42)와 부하접속단자(43)에 각,각 접속될 수 있도록 접점이 이중으로 분할되는 구조로서 형성되며, 이러한 회동연결부(51)와 이중분할접점(52)의 사이에는 전술한 코일(22)의 고정철심(6)에 접속되는 가동철심(53)이 구비된다.

이에, 상기와 같은 구성을 갖는 본 고안에 따른 마이크로릴레이(1)의 각 구성요소간 상호작용에 대하여 살펴보면;

이는 통상의 마이크로릴레이와 같이 회동콘택터(5)의 이중분할접점(52)이 스위치부(4) 1접점단자(41)의 OFF접점(411)에 접속된 상태를 유지하게 되는데,

본 고안에서는 부하접속단자(43)의 "ㄷ"자형 접점(431)과 1,2접점단자(41,42)의 OFF/ON접점(411,421)이 "⊂⊃"와 같은 구조로 형성됨에 따라 이러한 각 접점의 사이에 개재되는 회동콘택터(5)의 이중분할접점(52)은 도 5a에서와 같이 부하접속단자(43)의 "ㄷ"자형 접점(431)에 있어 하부측 접점 및 1접점단자(41)의 OFF접점(411)에 접속된 상태를 유지하며,

코일(22)에 전류를 인가하여 코일(22)의 고정철심(6)이 전자석이 되면, 도 5b에서와 같이 회동콘택터(5)의 이중분할접점(52)은 부하접속단자(43)의 "ㄷ"자형 접점(431)에 있어 상부측 접점 및 2접점단자(42)의 ON접점(421)에 접속되는 동작을반복하게 된다.

여기서, 본 고안은 회동콘택터(5)의 접점이 이중분할접점(52)으로 구성됨에 따라 각 접점이 온/오프시 발생하는 아크에너지를 2개의 접점에서 분리하여 흡수하므로 부하접속단자(43)에 흐르는 구동전압이 24V이상의 고 전압(HIGH VOLTAGE)일때에도 접점이 눌러붙는 문제점(CONTACT WELDING)을 방지할 수 있어, 그만큼 제품의 수명을 연장할 수 있다.

또한, 본 고안은 부하접속단자(43)가 요크(21)와 분리되는 구조로서 설치됨에 따라 부하접속단자(43)의 부하전류(LOAD CURRENT)가 요크(21)를 거치지 않고 통전되므로 기존과 같이 발열에 의해 회동콘택터(5)의 재질이 변형되는 문제점을 방지할 수 있어, 릴레이고유의 기계적/전기적인 특성을 지속적으로 유지할 수 있다.

한편, 본 고안은 회동콘택터(5)가 이중분할접점(52)으로 구성됨에 따라 기존의 더블콘택방식의 마이크로릴레이와는 다르게 접점의 OFF시 이중분할접점(52) 중 1개의 접점만 OFF되어도 제어가 가능한 장점이 있다.

이상과 같이 본 고안에 따른 마이크로릴레이는 회동콘택터의 접점을 이중분할점점으로 구성하고, 부하접속단자의 접점과 1,2접점단자의 접점또한 이중분할접점에 대응하게 구성하여, 각 접점의 온/오프시 발생하는 아크에너지를 회동콘택터의 이중분할접점으로 하여금 이중으로 분리하여 흡수토록하므로서 부하접속단자에 흐르는 부하전류에 고전압을 사용하더라도 접점이 눌려붙는 현상을 방지할 수 있다.

또한, 부하접속단자가 요크를 거치지 않고 통전되는 구조를 갖도록하여 열발생을 억제하므로서 회동콘택터의 재질변형을 방지함에 따라 내구성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 코일이 착자된 요크가 설치되는 상부프레임이 하부프레임의 상부에 겹층설치되며, 상기 상,하부프레임의 사이에 설치공간이 마련되는 본체와;

   상기 상,하부프레임에 매설되는 일단이 상기 코일과 전기적으로 연결되고, 타단은 상기 하부프레임의 하방에 돌출되는 한조의 코일접속단자와;

   상기 상,하부프레임의 사이에 마련되는 설치공간에 위치하며, 1접점단자와 2접점단자와 부하접속단자가 구비되는 스위치부와;

   상기 요크에 연결되는 타단에 회동연결부가 형성되고, 그 일단은 상기 스위치부에 개재되는 회동콘택터;를 포함하는 마이크로릴레이.
2. 제 1항에 있어서, 상기 스위치부의 1접점단자는 OFF접점이 형성되는 일단이 상기 하부프레임의 상부면에 위치하고 타단은 상기 하부프레임의 하방에 돌출됨을 특징으로 하는 마이크로릴레이.
3. 제 1항에 있어서, 상기 스위치부의 2접점단자는 ON접점이 형성되는 일단을 절곡하여 상기 1접점단자의 수직상부에 마주보는 구조로서 위치시키고, 타단은 상기 하부프레임의 하방에 돌출됨을 특징으로 하는 마이크로릴레이.
4. 제 1항에 있어서, 상기 스위치부의 부하접속단자는 일단에 상기 1,2접점단자와 수평선상에서 마주보는 구조를 갖는 "ㄷ"자형 접점이 형성되고, 타단은 상기 하부프레임에 돌출됨을 특징으로 하는 마이크로릴레이.
5. 제 1항에 있어서, 상기 회동콘택터는 상기 스위치부에 개재되는 일단에 상기 1,2접점단자 및 부하접속단자와 선택접속되는 이중분할접점이 마련됨을 특징으로 하는

   마이크로릴레이.